Titel: | Blockeinrichtungen für eingleisige Bahnstrecken ohne Zwischenblockstellen. |
Autor: | Robert Edler |
Fundstelle: | Band 326, Jahrgang 1911, S. 418 |
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Blockeinrichtungen für eingleisige Bahnstrecken
ohne Zwischenblockstellen.
Von Ing. Robert Edler,
K. K. Professor, Wien.
EDLER: Blockeinrichtungen für eingleisige Bahnstrecken ohne
Zwischenblockstellen.
Inhaltsübersicht:
Feststellung der Bedingungen, welche von Blockeinrichtungen für
eingleisige Bahnstrecken erfüllt werden müssen. Besprechung einiger gebräuchlicher
Anordnungen für diesen Zweck mit Benutzung der Wechselstromwerke System Siemens & Halske. Entwurf
der Verschlußanordnungen und Schaltungen, sowie Vorschläge zur Ergänzung der
Einrichtungen und zur Ueberprüfung ihrer richtigen Wirkung. Bei allen besprochenen
Blockeinrichtungen sind die üblichen Nebenapparate und Hilfsanordnungen (wie
elektrische Druckknopfsperre u. dgl.) die nicht unmittelbar zur Sache gehören,
weggelassen, um den Kern der Sache deutlicher hervorzuheben. Die Beschreibungen und
Untersuchungen beschränken sich auf eingleisige Bahnstrecken ohne
Zwischenblockstellen (Streckenblockposten).
–––––
Die allgemeinen Bedingungen, welche jede Blockeinrichtung für Hauptbahnen erfüllen
muß, genügen zwar bei zweigleisigen Bahnen vollständig
für einen gesicherten Betrieb der Folgezüge und müssen
selbstverständlich auch bei eingleisigen Bahnen in vollem
Umfange eingehalten werden. Sie müssen aber bei eingleisigen Bahnlinien durch
Anordnungen ergänzt werden, welche auch die Fahrt der Gegenzüge sichern. Dadurch wird der Entwurf geeigneter Blockeinrichtungen
wesentlich schwieriger, und der Aufbau, sowie die Schaltungsweise der Blockwerke
wird im Hinblick auf die schärferen Anforderungen bei eingleisigen Bahnlinien stets
verwickelter als bei zweigleisigen Bahnlinien.
Im Laufe der Jahre hat sich nun eine Reihe von Anordnungen der Blockwerke für
eingleisige Bahnlinien herausgebildet, die in geringerem oder größerem Maße alle
notwendigen, bezw. zweckmäßigen Bedingungen zu erfüllen vermögen.
Es sollen in der vorliegenden Abhandlung die wichtigeren dieser Ausführungsformen
besprochen werden. Hierbei wollen wir uns auf Anordnungen mit Verwendung der
allgemein bekannten und auf dem Kontinent hauptsächlich benutzten
Wechselstromblockwerke der Bauart Siemens & Halske beschränken und zunächst nur jene Fälle
betrachten, in welchen zwischen zwei Stationen (Zugmeldestationen) keine
Zwischenblockstellen (Zugfolgestationen) vorhanden sind.
In den beiden Stationen S1 und S2 ist
zur Regelung und Sicherung der Zugfahrten auf jeder Bahnhofseite je ein
Ausfahrsignal und ein Einfahrsignal vorhanden. Die Stellhebel (Stellkurbeln,
Blockwinden) seien der Einfachheit halber unmittelbar dem Verkehrsbeamten
(Fahrdienstleiter) zur Bedienung zugewiesen, bezw. im Dienstraum desselben
aufgestellt und unter seiner unmittelbaren Aufsicht von einem Hilfsbeamten bedient.
Ueber dieser Stellvorrichtung ist für jede Seite des Bahnhofs ein dreiteiliges
Blockwerk aufgebaut, so daß eine Zwischenstation (Ueber. holungsstation,
Zugmeldestation) sechs Blockeinrichtungen für den eigentlichen Zugmeldedienst
enthält. Davon kommt für die Fahrt von S1 nach S2 (oder umgekehrt) immer nur eine Gruppe von je drei
Blockeinrichtungen zur Verwendung. Jede dieser Gruppen enthält ein Blockfeld A für den Verschluß des Ausfahrsignals, ein Blockfeld
E für den Verschluß des Einfahrsignals und ein
Zustimmungsblockfeld Z für die Annahme eines
angemeldeten Zuges. Es ist dabei vorausgesetzt, daß die Gegenstation, welche den
betreffenden Zug abzusenden wünscht, denselben mittels verabredeter Weckersignale
(Klingelsignale), oder mittels des Telephons oder endlich durch den Morse-Telegraphen der Bestimmungsstation angemeldet
(„angeboten“) hat. Die „Annahme“ des Zuges erfolgt darauf von
seiten der Bestimmungsstation mit Hilfe des Zustimmungsblockfeldes Z.
Es sei gleich hier bemerkt, daß bei der neuesten Blockeinrichtung für eingleisige
Bahnstrecken auch das „Anbieten“ eines Zuges mit Hilfe der Blockeinrichtungen
erfolgt. Dann wird aber eine Vermehrung der Blockfelder erforderlich, da für die
Anmeldung und für die Annahme eines Zuges auf jeder Stationsseite je ein Blockfeld
angeordnet werden muß. Diese Art des Blockbetriebes auf eingleisigen Bahnen möge
einer späteren Besprechung vorbehalten bleiben.
Ebenso wollen wir vorläufig jene Fälle unberücksichtigt lassen, wo die Bedienung der
Signalstellhebel von einem eigens dazu bestimmten Wächter in einem Stellwerk besorgt
wird, während der Verkehrsbeamte mit Hilfe eines eigenen Stationsblockwerks dem
Stellwerkswächter die Aufträge erteilt und demselben nur die jeweilig in Betracht
kommenden Stellhebel zur Bedienung freigibt, alle übrigen Verschlüsse aber bestehen
läßt, so daß der für den Verkehrsdienst verantwortliche Beamte stets die Verfügung über
die vom Stellwerkswächter bedienten Signalstellhebel und Fahrstraßenhebel
behält.
I.
Die allgemeine Anordnung der Blockwerke in den beiden Stationen S1 und S2 ist in Fig. 1 dargestellt. Für die Bahnstrecke zwischen S1 und S2 kommt nur die rechte
Gruppe der Blockfelder in S1 (A1
Z1
E1) und die linke
Gruppe der Blockfelder in S2 (E2
Z2
A2) in Betracht. Die
übrigen Blockeinrichtungen gehören zu der Bahnstrecke S1
S0, bezw. S2
S3.
Im Ruhezustande sind die Signalblockfelder A1
E1
E2
A2 geblockt, und die
Blockfenster zeigen „rot“ (vergl. Fig. 2).
Die Zustimmungsblockfelder Z1 und Z2 sind
entblockt, wobei aber ebenfalls die rote Blende (am Sektor des Blockfeldes) hinter
dem Blockfensterchen sichtbar ist. Die Blenden an Z1 und Z2 sind also verkehrt aufgesteckt im Vergleich mit
den Signalverschlußfeldern A1
E1
E2
A2. Im Ruhezustande
zeigen also alle Blockfensterchen die rote Farbe, was im
Interesse eines möglichst einfachen und übersichtlichen Betriebes als sehr
zweckmäßig anzusehen ist.
Textabbildung Bd. 326, S. 418
Fig. 1.
Soll nun z.B. die Fahrt eines Zuges von S1 nach S2 vorbereitet werden, dann muß der Beamte in S2 mittels des
Blockfeldes Z2 seine
Zustimmung hierzu erteilen. Z2 wird geblockt und zeigt dann die weiße Blende, d.h. es wird die
prinzipielle Erlaubnis zur Einfahrt in die Station S2 erteilt, während in der Station S1 das Ausfahrsignal
entblockt wird (A1 wird
weiß). Das Zustimmungsblockfeld Z2 hat also den Charakter eines
Einfahrt-Erlaubnis-Blockfeldes und wird daher mit einem Richtungspfeil zu versehen
sein, der mit jenem beim Einfahrtblockfeld E2 übereinstimmt (vgl. Fig.
2). Gleichwohl wirkt das Zustimmungsblockfeld Z2 nicht auf den Stellhebel des
Einfahrsignales E S2
ein, sondern verschließt im geblockten Zustande das Ausfahrsignal A S2 zum zweiten Male,
da ja doch bei eingleisigen Bahnstrecken die Entblockung des Ausfahrsignales (A S1) der
Abfahrtstation (S1) die
unbedingte Festhaltung des Ausfahrsignales (A S2) der Bestimmungsstation (S2) erfordert. Das Einfahrsignal (E S2) der
Bestimmungsstation (S2)
bleibt zweckmäßig so lange geblockt, bis der Zug die Abfahrtstation (S1) verlassen hat und
dort mittels des Ausfahrtblockfeldes (A1) gedeckt wird, wobei gleichzeitig das
Einfahrtblockfeld (E2)
der Bestimmungsstation (S2) frei wird. Dieses Blockfeld (E2 in S2) hat also den Charakter eines Vormeldeblockfeldes
und zugleich des Endfeldes der Blocklinie, während das Ausfahrtblockfeld (A1 in S1) das
Anfangsblockfeld der Blocklinie darstellt.
Textabbildung Bd. 326, S. 418
Fig. 2.
Der Stellhebel des Ausfahrsignales (A S1 in S1) wird zweckentsprechend mit der Unterwegsperre und
Hebel-Endsperre ausgerüstet, welche in bekannter Weise mit dem Verschlußwechsel
zusammenarbeitetEisenbahntechnik der
Gegenwart, Bd. 2, Abschnitt D. Scholkmann,
Signal- und Sicherungsanlagen (Verlag Kreidel in Wiesbaden), Seite
1348. und die ordentliche Ausführung des Blockverschlusses (mit A1) erzwingt. Ueberdies
kann das Ausfahrsignal mit der magnetischen Flügelkupplung ausgerüstet werden,
wodurch die rechtzeitige Zurückstellung des Signales auf „Halt“ vom Zuge
selbst besorgt wird.
Die Blockung des Ausfahrsignales (A S1 in S1 mittels A1) kann übrigens schon deshalb nicht vergessen
werden, weil nur bei ordentlicher Blockung (von A1) nach dem ausgefahrenen Zuge das Einfahrtblockfeld
(E2) in der
Bestimmungsstation (S2)
frei wird.
Das Einfahrtblockfeld (E2) ist in üblicher Weise mit der elektrischen Druckknopfsperre
(Gleichstromsperrfeld, Auslösevorrichtung) zu versehen, um eine vorzeitige Blockung
des Einfahrsignales zu verhindern. Ob man dabei nur einen einfachen
Schienendurchbiegungskontakt benutzt, oder mit Hilfe einer isolierten Gleisstrecke
dafür sorgt, daß erst die letzte Zugachse die elektrische Druckknopfsperre auflöst,
ist eine besondere Frage und hängt mit dem Wesen der eingleisigen Blocklinie
garnicht zusammen. Im allgemeinen ist der letzteren Anordnung der Vorzug
einzuräumen.
Um das Wesentliche der zu besprechenden Einrichtungen durch die verschiedenen
Nebenanordnungen nicht zu verschleiern, ist die elektrische Druckknopfsperre überall
weggelassen worden. Die nachträgliche Beigabe derselben macht ja gar keine
Schwierigkeiten.
Sobald der Zug in der Bestimmungsstation (S2) eingetroffen ist, kann das Einfahrtblockfeld (E2) wieder verschlossen
werden, wobei zugleich das bisher in geblockter Lage gebliebene Zustimmungsfeld (Z2) wieder frei
wird.
Damit ist der Ruhezustand der Blockeinrichtungen wieder erreicht, und es kann nun für
einen Folgezug oder für einen Gegenzug die Zustimmung erteilt werden (wieder mit Z2 in S2, oder aber mit Z1 in S1).
Um während der Dauer einer Zugfahrt – d. i. also in der Zeit zwischen der Erteilung
der Zustimmung (Z2) und
dem Wiederverschluß des Einfahrsignals (E2) – die Fahrt eines Gegenzuges unmöglich zu machen,
muß durch die Schaltungsanordnung dafür gesorgt werden, daß stets nur eines der
beiden Zustimmungsblockfelder (Z1 oder Z2) geblockt werden kann und daß alle erforderlichen
Blockoperationen zwangsweise in der richtigen Reihenfolge vorgenommen werden müssen,
daß aber anderseits unzulässige Handhabungen an den Blockwerken unmöglich gemacht
sind und daß
eventuelle Störungen oder mangelhafte Funktionen unschädlich bleiben müssen und sich
womöglich sofort verraten sollen. Die Erfüllung aller dieser Bedingungen ist nicht
ganz einfach zu erreichen. In der Tat sind im praktischen Eisenbahnbetriebe
Blockwerke zur Verwendung gelangt, die manchen der genannten strengen Bedingungen
nicht in vollem Umfange nachkommen.
In Fig. 2 ist die Normalstellung der
Blockeinrichtungen durch die Lage des Sektors (Rechens) gekennzeichnet. Wenn das
betreffende Blockfeld verschlossen ist, d.h. wenn die Sperrstange in der Tieflage
festgehalten ist, muß auch der Sektor in seiner unteren Lage stehen. Umgekehrt ist
durch die Hochlage des Sektors der entblockte Zustand des Blockfeldes vollkommen
charakterisiert.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die
Reihenfolge der einzelnen Blockvorgänge bei einer Zugfahrt von S1 nach S2, und umgekehrt bei
einer Zugfahrt von S2
nach S1.
Da vorläufig noch nicht bekannt ist, wieviele Leitungen zwischen den beiden Stationen
erforderlich sind, so ist zunächst für jede Blockoperation eine besondere Leitung
angenommen. Es wird sich später zeigen, wie die Anzahl der Leitungen möglichst
verringert werden kann.
Die als Stromquellen benutzten Induktoren (für Wechselstrom) sind als schwarze Punkte
mit einer Kurbel skizziert und mit J1 und J2 bezeichnet. Als gemeinschaftliche Rückleitung R ist der übersichtlichen Darstellung wegen die
Erdleitung angenommen, die aber zweckmäßig durch einen besonderen Draht ersetzt
wird.
Textabbildung Bd. 326, S. 419
Fig. 3.
Die Pfeile, welche in den Leitungen angedeutet sind, bedeuten die Fahrtrichtung der
betreffenden Züge, während die Pfeile, welche neben den Blockfeldern eingezeichnet
sind, angeben, ob das betreffende Blockfeld verschlossen oder freigegeben wird. Der
abwärts gerichtete Pfeil bedeutet den Verschluß, der aufwärts zeigende Pfeil die
Freigabe des Blockwerkes, entsprechend der zugehörigen Sektorbewegung.
Die Leitungen, welche innerhalb eines Blockwerkes zur Verbindung der einzelnen
Blockfelder erforderlich werden, sind mit kleinen Buchstaben (a, b) bezeichnet, während x
und y Kontakte darstellen sollen, welche nur bei
verschlossenem Blockfelde (Sperrstange in der Tieflage, Druckstange in der Hochlage)
geschlossen sind und so in bekannter Weise die Verschlußlage des betreffenden
Blockfeldes zu überprüfen gestatten.
In Fig. 3 sind die Farben
der Blockfelder so angedeutet, wie sie sich für die Zugfahrt
von
S1
nach
S2 der Reihe nach
ändern. In jeder Reihe ist dabei bereits die durch die Ströme bewirkte Aenderung der
Farben der Blockfenster dargestellt. Der leere Kreis bedeutet „weiß“, während
dem schraffierten Kreise die „rote“ Blende entspricht.
Endlich sei noch erwähnt, daß die Reihenfolge der Blockoperationen durch die
Zahlen 1, 2, 3 neben den Induktoren gekennzeichnet ist,
falls es sich um eine Fahrt von S1 nach S2 handelt, während bei der Fahrt von Sonach S1 die Zahlen 1', 2', 3' gelten.
Es wird nach diesen allgemeinen Bemerkungen genügen, die Blockvorgänge mit wenigen
Worten zu erklären.
I. Fahrt von
S1
nach
S2.
Normalstellung: Alle Blockfelder „rot“ (vgl. Fig.
2).
1.Vorgang: Station S2 blockt Z2 und gibt auf der Leitung L1 das
Ausfahrtblockfeld A1 in S1
frei; Z2 und A1 wird
„weiß“. Dabei wird mittels y die
Verschlußlage von A2 in S2
überprüft (Fig. 3, erste Reihe).
2.Vorgang: Station S1 blockt hinter dem ausgefahrenen Zuge das
Blockfeld A1 und
gibt auf der Leitung L2 das Einfahrtblockfeld E2 in S2 frei; A1 wird „rot“, E2 wird „weiß“ (Fig. 3, zweite Reihe).
3.Vorgang: Station S2 blockt nach der Einfahrt des Zuges das
Blockfeld E2 und
entblockt gleichzeitig wieder Z2, wobei der Verbindungsdraht b benutzt wird; E2 und Z2 wird wieder „rot“ (Fig. 3, dritte Reihe).
II. Fahrt von
S2
nach
S1.
Normalstellung: Alle Blockfelder „rot“.
1.Vorgang (1') : Z1 in S1 wird geblockt;
Leitung L3; A2 in S2 wird frei; Z1 und A2 verwandelt sich
von „rot“ in „weiß“.
2.Vorgang (2'): A2 in S2 wird geblockt,
E1 in S1 wird frei;
Leitung L4. A2 wird wieder
„rot“, E1 wird „weiß“.
3.Vorgang (3'): E1 in S1 wird wieder
geblockt, Z1 in S1 wird dabei
wieder frei; Verbindungsdraht a: E1 und Z1 werden
wieder „rot“.
Um weiterhin zu entscheiden, wie man die Anzahl der Leitungen verringern kann,
brauchen wir nur zu bedenken, daß in jede Station zwei Leitungen eingeführt sind,
welche für die Entblockung benötigt werden, z.B. L1 und L4 in S1, bezw. L3 und L2 in S2.
In der Fig. 3 sind jene Teile der Leitungen, welche
zur Entblockung dienen, also den Fremdstrom (vom Induktor der anderen Station
herrührend) führen, durch gestrichelte Linien gekennzeichnet; die zur Blockung
dienenden Teile der Leitung sind hingegen voll ausgezogen.
Um die unzulässige Parallelschaltung zweier Blockeinrichtungen zu vermeiden, müssen
daher in jede Station so viele Leitungen einmünden, wie Entblockungen möglich sein
sollen, hier also zwei. Nur wenn durch Hilfseinrichtungen (Knebelkontakte,
Hilfsblockfelder und dergl.) eine Umschaltung einer Leitung auf zwei verschiedene
Blockfelder zum Zwecke der abwechselnden Entblockung derselben bewirkt werden kann,
lassen sich zwei „Freigabe-Leitungen“ in eine einzige Leitung zusammenziehen.
Derartige Vereinfachungen sind jedoch nur in besonderen Fällen möglich.
Jederzeit ist es aber durchführbar, in einem Blockwerke eine
„Freigabe-Leitung“ mit einer oder auch mit mehreren für die Blockung
benutzten Leitungen zusammen zu legen, weil ja die „Blockungs-Leitungen“ nur
bei niedergedrücktem Blocktaster mit den Blockwerken in Verbindung gebracht
werden.
So sind z.B. in der Station S1 folgende Leitungskombinationen denkbar:
S
1
a) Freigabe L1 Blockung L3
L
4
L
2
b) Freigabe L1 Blockung L2
L
4
L
3
c) Freigabe L1 Blockung L2
L3
L4–
d) Freigabe L1 Blockung –
L
4
L
2
L
3
In der Station S2
könnten folgende Kombinationen durchgeführt werden:
S
2
a) Freigabe L3 Blockung L1
L
2
L
4
b) Freigabe L3 Blockung L4
L
2
L
1
c) Freigabe L3 Blockung L1
L4
L2–
d) Freigabe L3 Blockung –
L
2
L
1
L
4
Von allen diesen Kombinationen sind aber nur jene brauchbar, welche gleichzeitig in beiden Stationen vorgenommen werden
können, d.h. also entweder S1 a) und S2
a), oder aber S1 b) und
S2 b). Die
Kombinationen S1 c),
S1 d), S2 c), S2 d) sind
unvereinbar.
Es gibt daher nur zwei Möglichkeiten, die Leitungsanzahl von 4 auf 2 zu
vermindern. Wir wollen dieses Ergebnis dadurch kennzeichnen, daß wir die jeweilig
vereinigten Leitungen symbolisch einander gleichsetzen. Dann ergeben sich die
Kombinationen:
a) L1 = L3
und
L2 = L4,
oder
b) L1
= L2
und
L3 = L4.
Es macht jetzt keine Schwierigkeiten mehr, die Schaltungen selbst aufzusuchen.
Hierbei kann man mit Vorteil das zuerst von Boda angegebene VerfahrenBoda, Organ für die
Fortschritte des Eisenbahnwesens (Wiesbaden, Verlag Kreidel) 1898, 1899. –
Boda, Die Sicherung des Zugverkehrs auf den
Eisenbahnen, Bd. I und II; Verlag Wiesner, Prag. – Boda, Zeitschr. des österr. Ing.- und Arch.-Vereins, Wien
1897. benutzen. Wir bezeichnen zu diesem Zwecke die
Elektromagnetspulen der einzelnen Blockfelder mit m1, m2 . . . m6, und die Wechselstromklemmen des Induktors mit W1 bezw. W2. Die
gemeinschaftliche Induktorklemme (Körper K des
Induktors) sei unmittelbar mit der Rückleitung verbunden. Wir können dann die
folgende Tab. 1 für die Verbindungen aufstellen (vgl. Fig.
3).
Am unteren Rande dieser Tabelle sind die Nummern der betreffenden Blockoperationen in
Uebereinstimmung mit Fig. 3 angegeben.
Je nachdem wie man die Leitungen L1 bis L4 in der oben erwähnten Weise kombiniert erhält man
aus der Tabelle 1 folgende Lösungen (Tab. 2 und 3).
Man erkennt sofort, daß die Schaltungsart b günstiger
ist, da sie einen Kontakthebel weniger erfordert (bei A1 und A2) als die Schaltung a.
Wir werden daher nur die Schaltung b näher
untersuchen.
Tabelle 1.
Station S1
Station S2
A1
Z1
E1
E2
Z2
A2
Freigabe
L1 m1 R
a m2 R
L4 m3 R
L2 m4 R
b m5 R
L3 m6 R
Blockung
W1 m1 L2
W1 x m2 L3
W1 m3 a
W2 m4 b
W2 y m5 L1
W2 m6 L4
2
1'
3'
3
1
2'
Tabelle 2. Schaltung a) [L1 = L3 und L2 = L4].
Station S1
Station S2
A1
Z1
E1
E2
Z2
A2
\frac{R}{W_1}\,m_1\,\frac{L_1}{L_2}
\frac{R}{W_1\,x}\,m_2\,\frac{a}{L_1}
\frac{R}{W_1}\,m_3\,\frac{L_2}{a}
\frac{R}{W_2}\,m_4\,\frac{L_2}{b}
\frac{R}{W_2\,y}\,m_5\,\frac{b}{L_1}
\frac{R}{W_2}\,m_6\,L_2
Tabelle 3. Schaltung b) [L1 = L2 und L3 = L4].
Station S1
Station S2
A1
Z1
E1
E2
Z2
A2
\frac{R}{W_1}\,m_1\,L_1
\frac{R}{W_1\,x}\,m_2\,\frac{a}{L_3}
\frac{R}{W_1}\,m_3\,\frac{L_3}{a}
\frac{R}{W_2}\,m_4\,\frac{L_2}{b}
\frac{R}{W_2\,y}\,m_5\,\frac{b}{L_1}
\frac{R}{W_2}\,m_6\,L_6
(Fortsetzung folgt.)